CC BY
28БЮЛЛЕТЕНЬ КОМИССИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ЧЕТВЕРТИЧНОГО ПЕРИОДА
лПЙ 1981
УДК 551.782.2+551.79 : 56(118,2) (470,57)=
В. Л. ЯХИМОВИЧ, Ф. И. СУЛЕЙМАНОВА
МАГНИТОСТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПЛИОЦЕНА И НИЖНЕГО ПЛЕЙСТОЦЕНА ВНЕЛЕДНИКОВОЙ ЗОНЫ ПРЕДУРАЛЬЯ
Совместные стратиграфические, биостратиграфические и палеомаг-нитные исследования, проводившиеся в Предуралье за последние 10 лет, позволили к 1978 г. построить сводный магнитостратиграфический разрез плиоцена и нижнего плейстоцена для внеледниковой его зоны. В основу этого сводного разреза положены результаты изучения керна скважин, пробуренных Западно-Башкирской комплексной геологической экспедицией Башкирского территориально-геологического управления, вскрывших те или иные горизонты кинельской свиты (или всю свиту), морского акчагыла, апшерона и плейстоцена, а также некоторых обнажений акчагыла и более молодых горизонтов плиоцена и плейстоцена.
Для создания сводного разреза использованы частные палеомагнит-ные разрезы, построенные по скважинам: Николаевка 28 (вскрыла изучаемые отложения на глубину 151,5 м), Ляхово 2 (глубина 160 м), Дмитриевка 32 (165 м), Якимково 12 (109 м), Ильчембетово 38 (74,5 м), Уруссу 63 (64,2 м) и разрезы у деревень Симбугино (30 м) и Чуй-Ата-сево (20 м). Местоположение этих разрезов показано на обзорной карте (рис. 1). Другие, менее полные стратиграфические разрезы, как и те, изучение которых не завершено, здесь не приводятся. На схеме сопоставления разрезов (рис. 2, на вклейке) приведен разрез Аккулаево как хорошо палеонтологически датированный.
Монолиты для палеомагнитных исследований отбирались в виде кубической формы образцов с гранью 5 см непосредственно при проходке скважины. Детальность опробования была высокой. Так, по скв. Ляхово 2 до глубины 160 м взято 716 монолитов, по скв. Дмитриевка 32 до глубины 149 м — 744 монолита, по скв. Якимково 12 до глубины 109 м — 503 монолита, т. е. 4,5—5 монолитов на 1 погонный метр проходки. В других скважинах частота отбора была ниже: по скв. Николаевка 28 при глубине опробования 142 м отобрано 270 монолитов, по скв. Ильчембетово 38 с интервала мощностью 44,5 м взято 94 монолита, т. е. и здесь на 1 м приходится по 2 монолита. При наличии мощных прослоев песков и галечников в скважинах Ильчембетово и Уруссу остались неопробованными отдельные интервалы.
В обнажениях монолиты отбирались с шагом в 10—30 см по 4—7 образцов в ряд.
Расчленение изученных разрезов, проведенное сотрудниками Лаборатории стратиграфии кайнозоя Института геологии БФАН СССР лито-лого-стратиграфическими и биостратиграфическими методами, позволило выделить в разрезах снизу вверх следующие горизонты.
1. Плиоценовую кору выветривания, лежащую на кунгуре и частично перемытую (видимо, на склоне). Плиоценовый возраст ее определя-
ется залеганием под кинельской свитой и подтверждается спорово-пыль-цевыми спектрами el N2 (скв. Ляхово 2).
2. I чебеньковский горизонт, условно относимый к верхнему понТУ (?)—нижнему киммерию, в нижней части представленный аллювием, выше озерно-болотными отложениями — al, hl N2p3 (?)—km,tsh I (скв. Николаевка 28, Ляхово 2, Дмитриевка 32).
3. II чебеньковский горизонт, тоже условно относимый к киммерию, представленный в нижней части аллювием или болотной почвой, а выше озерного типа алевритисто-глинистыми осадками — al, pd, 1 N2km,tsh II (скв. Николаевка 28, Ляхово 2, Дмитриевка 32).
4. III чебеньковский горизонт, относимый к позднему киммерию ввиду наличия в нем среди комплекса широко распространенных в плиоцене остракод отдельных видов, характерных для продуктивной свиты Азербайджана и красноцвет-ной толщи Туркмении, а также присутствия раннекинельской флоры понт-киммерийского типа [Яхимо-вич, Немкова, Дорофеев и др., 1965].
После находок остатков грызунов хапровского фаунистического комплекса на Урыве совместно с флорой кривоборского типа возникли сомнения в киммерийском возрасте III чебеньковского горизонта. Однако результаты палеомагнитных исследований (формирование его в палеомагнитную эпоху Гилберта) не позволили отнести его даже к низам акчагыла. В нем выделяются два подгоризонта: нижний, начинающийся погребенной почвой или небольшим горизонтом размыва, выше залегают озерные или пресноводные лиманные- осадки — pd, 1, Im N2 km2 tsh III,. Верхний под-горизонт имеет в основании следы погребенной почвы или пачку угленосных болотных осадков1, а выше он представлен озерными или лиманными отложениями с конкрециями и прослоями сидерита — pd, h, 1, Im N2 km3 tsh III2.
5. Карламанский горизонт раннего акчагыла, сложенный озерными, пресноводными и солоноватоводными, обычно тонкослоистыми глинистыми и алевритистыми осадками, содержит комплекс пресноводных остракод, широко распространенных в плиоцене, и типичные акчагыль-ские солоноватоводные и морские виды родов Leptocythere, Loxoconcna и Candona. Кроме того, в нем встречаются пресноводные моллюски с Amphimelania impressa V. Bog., Valvata uralica G. Ppv., V. naticina Menke, V. pronaticina Lindh., Viviparus romaloi Cob. и другими. Из верхней морской части горизонта известны фораминиферы Cribroelphidium heterocameratum Volosh., Elphidium ex <gr. subarcticum Cushm. и др.
Рис. 1. Обзорная карта Западной Башкирии
1—9 — изученные разрезы: 1 — скв. 28 у д. Ни-колаевки, 2 — скв. 2 у д. Ляхово, 3 — скв. 32 у птицефермы с. Дмитриевка, 4 — скв. 12 у д. Якимково, 5 — скв. 38 у д. Ильчембетово, 6 — скв. 63 у с. Уруссу, 7 — разрез в овраге у д. Симбугино, 8 — разрез на р. База у д. Чуй-Атасево, 9 — разрез в карьере у д. Аккулаево
1 В более ранних работах границу подгоризонтов мы проводили над р<1 или пачкой углей.
[Яхимович, Немкова, Дорофеев, 1965]. Карламанский горизонт в палео-магнитном отношении изучен по скважинам Николаевка 28, Ляхово 2, Дмитриевка 32. Он отвечает первой, или ранней, акчагыльской ингрес-сии — 1, 1т Ы2ак,кг.
6. Кумурлинский горизонт, представленный осадками регрессивной фазы раннеакчагыльской ингрессии — лиманными, озерными, застойными лиманными, гидроморфными почвами, аллювием (рс1, 1, а1). Остра-коды в нем в основном пресноводные; пресноводные моллюски аналогичны встреченным в нижних слоях карламанского горизонта (комплекс с АтрЫте1аша {тргевва V. Во5.).
Кумурлинский горизонт вскрыт упомянутыми выше скважинами, а в аллювиальных фациях также в скважинах: Якимково 12, Ильчембето-во 38 (?), Уруссу 63 и в овраге Симбугино. В последнем обнажении из него изучены: прекрасная флора позднекинельского типа, остракоды, левантинские униониды и другие моллюски, фауна мелких млекопитающих хапровского типа с элементами молдавской.
Между кумурлинским горизонтом и лежащим выше горизонтом фиксируется четкий перерыв или размыв. На этом рубеже происходит и смена флоры кинельского типа типичной акчагыльской. В связи с изложенным этот горизонт обычно рассматривался еще как раннеакчагыль-ский. Однако среди фауны мелких млекопитающих в нем присутствует М. рНосаешсиэ, появляющийся в среднем акчагыле. Поэтому кумурлинский горизонт датирован как пограничные слои нижнего—среднего ак-чагыла — Ыгак^кт.
7. Зилим-васильевский горизонт фиксирует новое подтопление речных долин. Его образуют пресноводные озерно-лиманные осадки с границей размыва в основании, вверху переходящие в солоноватоводные, что хорошо прослеживается по появлению солоноватоводных остра-код — 1т Ы2ак281-уз.
Комплекс найденных остракод и пресноводных моллюсков — обычный акчагыльский. Переход в морские акчагыльские отложения постепенный, отмечается появлением раковин Сегазк>с1егта и Аутаас1;га. Отметим, что во всех изученных по скважинам палеомагнитных разрезах мощность зилим-васильевского горизонта оказалась незначительной.
8. Морской средний акчагыл, отвечающий по времени максимуму акчагыльской ингрессии, при попытке его детального расчленения в Пред-уралье назван аккулаевским горизонтом [Яхимович, Немкова, Вербицкая и др., 1970; Сухов, 1970; Немкова, Попов и др., 1972]. Аккулаевский горизонт (в стратотипическом разрезе) подразделен на два подгоризон-та, неравнозначных по объему. Нижний — типичные морские осадки с Сегаз^скгта и Ау1тас1га — т Ы2ак2акк,, а верхний дельтовый, содержащий морскую и пресноводную фауну. Среди последней характерно наличие унионид левантинского типа — та1Ы2ак2акк2. В обоих подгори-зонтах встречены остатки мелких млекопитающих хапровского фауни-стического комплекса [Сухов, 1970; Немкова, Попов и др., 1972].
9. Горизонт верхнего акчагыла, не получивший собственного названия как еще слабо изученная пачка отложений, отвечает фазе регрессии вод среднего акчагыла. В нижней части это солоноватоводные лиманные осадки, переходящие вверх в пресноводные (скв. Ляхово 2, гл. 5— 10,4 м). Местами это озерные образования (скв. Дмитриевка 32), или аллювиальные, вверх сменяющиеся озерными (Симбугино). В скв. Якимково 12 и Ильчембетово 38 между заведомо среднеакчагыльскими и нижнеапшеронскими отложениями залегают две подобные пачки пресноводных отложений, начинающиеся аллювием — а1, 1, 1т, а1 М2ак3. В Симбугинском разрезе в аллювии обнаружено немного остатков мелких млекопитающих хапровского типа (корнезубые формы).
2 Заказ № 5192
10. Демский горизонт нижнего апшерона, подразделяющийся на два подгоризонта. Нижний горизонт в стратотипическом разрезе аллювиальный, содержащий остатки млекопитающих одесского фаунистического комплекса с Lagurus (Lagurodon) cf. praepannonicus Topacevski, Allo-phajomys cf. pliocaenicus Kormos, Mimomys (Cheria) gracilis jachimo-vitcii Such., Ellobius sp. и др., а также пресноводных моллюсков с Bogatschevia ex gr. sturi (M. Hörn.). Местами это озерные образования.
Верхний подгоризонт представлен озерными и озерно-делювиальны-ми осадками перигляциального типа, не содержащими фауны. Горизонт вскрывается скважинами и в обнажениях.
11. Давлекановский горизонт среднего апшерона, тоже подразделяющийся на два подгоризонта и содержащий остатки млекопитающих одесского комплекса в нижнем аллювиальном подгоризонте. Его верхний озерный подгоризонт фауны не содержит.
12. Горизонт верхний апшерон пока не имеет собственного названия, так как охарактеризован лишь отдельными спорово-пыльцевыми спектрами. Это аллювий очень мелких рек, местами маломощные озерные осадки, залегающие под плейстоценовым покровом или непосредственна под современной почвой на междуречьях — al, lN2ap3. Во впадинах древнего рельефа междуречий он встречается в основании общесыртовой свиты, расчленение которой в Предуралье только началось.
13. Чуй-атасевский горизонт нижнего плейстоцена, подразделяющийся на два подгоризонта: нижний аллювиальный, содержащий фауну тираспольского типа с остатками слона Вюста и эласмотерия (на р. Ик у дер. Муллино), а также мелких млекопитающих с Lagurus (Lagurus) transiens (тираспольский зональный вид) у дер. Чуй-Атасево [Сухов, 1976]; верхний — озерно-делювиальный, перигляциального типа (ныне — окский горизонт).
Все названные выше горизонты в Предуралье получили ту или иную палеомагнитную характеристику по изученным разрезам. К сожалению, не все изученные разрезы стратиграфически полные и высокоинформи-рованные в палеомагнитном отношении, но, они, кроме нижних — че-беньковских горизонтов, палеонтологически датированы, что не вызвало затруднений в их корреляции и позволило построить сводный маг-нитостратиграфический разрез (см. рис. 2).
В этом разрезе в плиоцене и нижнем плейстоцене Предуралья намечается 5 ортозон [Храмов, Молостовский, 1976]. Из них первая не охватывается шкалой Кокса, являясь более древней, чем эпоха 'Гилберта. В сводном магнитостратиграфическом разрезе, сопоставленном со шкалой Кокса, время образования первой ортозоны отнесено к пятой эпохе прямой палеомагнитной полярности. Она охватывает плиоценовую кору выветривания, полностью I и II чебеньковские горизонты и низы III че-беньковского горизонта. Однако верхняя ее граница пересекается с границей нижнего и верхнего подгоризонтов III чебеньковского горизонта. В ней обнаруживается r-магнитозона в верхней части II чебеньковского горизонта по двум скважинам, а в третьей скважине в самом основании имеется небольшая знакопеременная nr-магнитозона. Не зная полного ее стратиграфического объема (верхний понт? — киммерий) в региональной шкале Предуралья, ее можно назвать ортозоной «-Чебеньки (N2p? — km„ или N2tshl— tsh II). Первоначально трудно было определить место этой ортозоны в палеомагнитном разрезе мио-плиоцена Таманского полуострова, изученном М. А. Певзнером [1976]. Значительная мощность осадков, охваченных ортозоной п-Чебеньки (20—32 м), не позволила рассматривать время их образования, как отвечающее одному из эпизодов эпохи Гилберта. Предполагалось, что I и II чебень-
ковские горизонты окажутся аналогами части павлодарской свиты [Мац, Кравчинский, 1976].
В настоящее время этот вопрос оказался решенным однозначно в ■связи с исследованиями В. Н. Семененко и М. А. Певзнера по корреляции миоцена и плиоцена Черноморского и Каспийского бассейнов [1979], установившими связь понта с шестой эпохой обратной палеомагнитной полярности, а киммерия — с эпохами пятой (прямой) и Гилберт (обратной). Это подтвердило нижнекиммерийский возраст I и II чебеньков-ских горизонтов и средне-верхнекиммерийский — III чебеньковского горизонта.
Лежащие выше четыре ортозоны отвечают: г-Гилберт, д-Гаусс, г-Мя-туяма и n-Брюнес, в соответствии с палеомагнитными эпохами шкалы Кокса.
Где же фиксируются границы этих ортозон в региональном разрезе внеледниковой зоны Предуралья и какова их структура?
Ортозона r-Гилберт прослежена по скважинам: Ляхово 2, Дмитриевка 32, Якимково 12 и Николаевка 28. Она охватывает большую часть III чебеньковского горизонта. Верхняя граница ее проходит в низах карламанского горизонта. Таким образом, ортозона охватывает средний — верхний киммерий и самые низы акчагыла (?). Поэтому индекс ее должен быть r-Гилберт (N2km2-3tsh III — ak,^). Внутри ее прослеживаются магнитозоны прямой полярности, которые с определенной •степенью условности могут быть сопоставлены с эпизодами Нунивак и Кочити шкалы Кокса и значительно лучше — с уточненной палеомагнитной шкалой, где вместо двух выделяются четыре эпизода: Кочити, Нунивак, С4 (или Сидуфиал) и С2 (или Твера). Корреляция субзон по скважинам, показанная на рис. 2, более или менее приемлема ввиду близости их строения и стратиграфического положения в разрезах. Эти субзоны могут быть датированы: n-Твера и и-Сидуфал как N2km2_j, а Нунивак и /г-Кочити как Ы2ак4кг1, так как нижние из них зафиксированы в III чебеньковском горизонте, а верхние приурочены к нижней части карламанского горизонта нижнего акчагыла. Возможно, их следует выделить иначе, если поставить под сомнение нижнеакчагыльский возраст иизов карламанского горизонта, считая'одновозрастными верхние слои ■киммерия и нижние акчагыла.
Ортозона n-Гаусс имеет нижнюю границу в нижней половине карламанского горизонта, а положение верхней ее границы непостоянно: оно меняется от верхов карламанского горизонта до нижних слоев зилим-васильевского, т. е. примерно отвечает границе нижнего и среднего акчагыла. В связи с этим общий стратиграфический индекс ее должен быть л-Гаусс N2ak,kr2-km.
Внутри этой ортозоны выделяются две субзоны обратной полярности, сопоставляемые с эпизодами Маммут и Казна шкалы Кокса.
Нижняя субзона, относимая к Маммут, располагается в средне-верхней части карламанского горизонта. Она чаще двойная, разделенная магнитозоной прямой полярности, иногда выделяется как знакопеременная пг-магнитозона, например в разрезе Дмитриевка 32. Обозначение ее следует принять как п, nr-Маммут N2ak,kr.
Верхняя субзона в ортозоне п-Гаусс N2aktkr2-km, образование которой связывается с эпизодом Казна, приурочена в основном к кумурлинскому горизонту, соответственно индекс ее n-Каэна N2ak,-2km.
Следующая ортозона, последняя в плиоцене, сопоставляется по времени образования с эпохой обратной полярности Матуяма. Подошва ее близка к границе нижнего и среднего акчагыла, т. е. проходит в континентальных отложениях, сформировавшихся на их границе (кумурлин-ский горизонт, нижние слои зилим-васильевского горизонта).
Верхняя граница приурочена к подошве нижнего плейстоцена, т. е. проходит над апшероном. Ее индекс — г-Матуяма Ы2ак2—ар3. В этой ор-тозоне снизу вверх выделяется несколько субзон прямой и знакопеременной полярности. Нижняя прямая субзона во всех разрезах сдвоенная, т. е. имеет две магнитозоны прямой полярности, разделенные одной обратной. При этом нижняя, большая по мощности п-магнитозона, как правило, приходится на основание морских акчагыльских слоев, но в некоторых разрезах находится еще в зилим-васильевском горизонте. При очень сокращенной мощности осадков на периферии бассейна (особенно при наличии ископаемых почв) создается впечатление, что верхняя п-магнитозона попадает уже в ак3. Эту двойную субзону, вероятнее всего, следует сопоставлять с эпизодами Олдувей и обозначать п-Олдувей Ы2ак2, ныне п-Реюньон Ы2ак2.
Выше в некоторых разрезах прослеживается знакопеременная магни-тозона, которую мы называли пг-Ильчембет Ы2ак3. Она выявляется в разрезах скважин Якимково 12 и Ильчембетово 38 на одном и том же стратиграфическом уровне — внутри фазы регрессии акчагыльского моря, т. е. в осадках, которые при установившемся трехчленном делении акчагыла рассматриваются как верхнеакчагыльские. Еще выше в орто-зоне г-Матуяма Ы2ак—ар3 проходит еще одна субзона прямой полярности, которая по стратиграфическому положению соответствует эпизоду Гилса. Она связана с основанием нижнего подгоризонта демского горизонта нижнего апшерона и поэтому индексируется п-Гилса ЫгарД ныне п-Олдувей. В одних разрезах она имеет простое строение, в других (Ильчембетово, Якимково) эта субзона двойная.
Последняя, или верхняя, субзона прямой полярности в ортозоне г-Матуяма Ы2ак2—ар3 — субзона п-Харамильо М2ар2с1у2, связанная с верхним подгоризонтом давлекановского горизонта среднего апшерона (Якимково, Ильчембетово). Правда, в отдельных разрезах намечается еще одна магнитозона внутри верхнего апшерона, который еще недостаточно изучен (см. рис. 2, Якимково, Симбугино).
Последняя ортозона п-Брюнес здесь полностью не рассматривается. Однако следует отметить, что с нижней частью ее в Предуралье связывается эпизод обратной полярности, неизвестный в шкале Кокса. В разрезе у дер. Чуй-Атасево субзона обратной полярности в ортозоне п-Брюнес выявлена в озерно-делювиальных перигляциального типа суглинках, ныне называемых окским горизонтом (бывший верхний под-горизонт чуй — атасевского горизонта), непосредственно залегающих на аллювии чуй-атасевского горизонта (бывший нижний подгоризонт того же горизонта), который содержит остатки млекопитающих тирасполь-ского фаунистического комплекса. Аналогичная субзона выделена по скв. Якимково 12 и в других, не приведенных здесь обнажениях. Она названа г-Чуй-Атасево ^саг.
Описанный магнитостратиграфический разрез представляет первый опыт подобного обобщения проведенных палеомагнитных исследований, которые продолжаются. На рис. 2 совмещены биостратиграфическая и палеомагнитная корреляционные схемы.
ЛИТЕРАТУРА
Мац В. Д., Кравчинский А. Я■ Палеомагнитная и палеонтологическая характеристика неоген-четвертичных отложений оз. Байкал и Околобайкалья.— В кн.: Главное геомагнитное поле и проблемы палеомагнетизма: Тез. докл. съезда. М.: Ин-т физики-Земли АН СССР, 1976, ч. 3, Палеомагнетизм. Немкова В. К-, Попов И. Г., Попова-Львова М. Г. и др. Фауна и флора Аккулаево (опорный разрез среднего акчагыла — среднего апшерона Башкирии). Уфа: БФАН СССР, 1972.
Певзнер М. А. Палеомагнетизм мио-плиоцена Таманского полуострова.— В кн.: Главное геомагнитное поле и проблемы палеомагнетизма: Тез. докл. съезда. М.: Ин-т физики Земли АН СССР, 1976, ч. 3. Палеомагнетизм.
Семененко В. Н., Певзнер М. А. Корреляция верхнего миоцена и плиоцена Понто-Каспия по биостратиграфическим и палеомагнитным данным.— Изв. АН СССР. Сеп. геол., 1979, № 1.
Сухов В. П. Позднепдиоценовые мелкие млекопитающие Аккулаевского местонахождения в БАССР. М.: Наука, 1970.
Сухов В. П. Мелкие млекопитающие тираспольского фаунстического комплекса низовья р. Белой (по разрезу Чуй-Атасево).— В кн.: Вопросы стратиграфии и корреляции плиоценовых и плейстоценовых отложений северной и южной частей Предуралья. Уфа: БФАН СССР, 1976.
Храмов А. И., Молостовский Э. А. Шкала геомагнитных инверсий и проблемы палеомаг-нитной стратиграфии.— В кн.: Главное геомагнитное поле и проблемы палеомагнетизма: Тез. докл. съезда. М.: Ин-т физики Земли АН СССР, 1976, ч. 3. Палеомагнетизм.
Яхимович В. Л., Немкова В. К-, Дорофеев П. И., Попова-Львова М. Г. Плиоцен Башкирского Предуралья (кинельская свита).— В кн.: Кайнозой Башкирского Предуралья. М.: Недра, 1965, т. II, ч. 2.
Яхимович В. Л., Немкова В. К-, Вербицкая Н. П. и др. Этапы геологического развития Башкирского Предуралья в кайонозе.— В кн.: Кайнозой Башкирского Предуралья. М.: Наука, 1970, т. II, ч. 3.
